Transmutacja

Transmutacja pierwiastków (łac. transmutatio ‘zamiana; przestawienie’ od trans 'za, poza, z tamtej strony’ i mutatio ‘zmiana’) – przemiana jednych pierwiastków chemicznych w inne. Sam termin transmutacja ma szersze znaczenie i oznacza dowolną przemianę. W biologii, w początkowym okresie rozwoju ewolucjonizmu, terminem tym określano naturalną przemianę jednych gatunków w inne.

Alchemia

W alchemii transmutacja oznaczała zmianę metali nieszlachetnych (najczęściej ołowiu lub rtęci) w złoto, co miał umożliwiać tzw. kamień filozoficzny. Uznawano zasadę „równoważnej wymiany”, co oznaczało, że zamieniając, należy poświęcić coś o równej wartości, natomiast z pomocą kamienia filozoficznego możliwe miało być ominięcie tej zasady.

Transmutacja dzieliła się na trzy części[potrzebny przypis]: zrozumienie materii, rozłożenie jej i stworzenie innej materii. Alchemiczne autorytety wymieniały zwykle 7 operacji, na wzór siedmiu planet (do których zaliczano Słońce i Księżyc, pomijając Ziemię). Kolejność ich była sporna. Michał Sędziwój wyliczał 12 etapów Wielkiego Dzieła, zapewne w nawiązaniu do 12 znaków Zodiaku. Czynności te zwano po łacinie:

  1. calcinatio (prażenie, przemiana materii wyjściowej w ciało kruche lub sproszkowane)
  2. solutio (rozwiązanie, rozpuszczanie jej)
  3. separatio (oddzielenie, wyodrębnianie „składników podstawowych” danej substancji, jak np. cztery żywioły)
  4. coniunctio (ponowne złączenie wyodrębnionych składników w „harmonijny” sposób)
  5. putrefactio (dosł. zgnicie, rozkład, „stadium podnoszenia się, oczyszczania i uszlachetniania substancji pod wpływem ciepła”)
  6. coagulatio (zestalenie płynu powstałego z połączenia „ducha” z materia prima, „pierwszą materią”)
  7. cibatio (karmienie otrzymanej „białej tynktury”)
  8. sublimatio (przejście ze stanu stałego w lotny i z powrotem, oczyszczenie „białej tynktury”)
  9. fermentatio (uzyskiwanie „fermentu złota”)
  10. exaltatio (podniesienie, połączenie „fermentu” z „duchem”, uzyskanie „czerwonej tynktury”, czyli kamienia filozoficznego)
  11. augmentatio (powiększenie lub multiplicatio «pomnożenie» „wydajności transmutacyjnej” otrzymanego „kamienia”
  12. proiectio (wrzucenie kamienia filozoficznego do roztopionego metalu w celu przemienienia go w złoto).

Naczynie w którym dokonywano „przemiany” nosiło nazwę jajo filozoficzne.

Fizyka

W fizyce jądrowej przemiana jednych pierwiastków w inne, w tym metali nieszlachetnych w złoto, jest obecnie możliwa za pomocą reakcji jądrowych, np. poprzez bombardowanie w akceleratorze tarczy (ang. target) wykonanej z amalgamatu rtęci neutronami (n), deuterem (D) lub protonami (p):

19880Hg + 10n → 19879Au + 11p
19980Hg + 21D → 19779Au + 42α
20080Hg + 11p → 19779Au + 42α

W ten sposób w 1980 roku Glenn Seaborg dokonał transmutacji bizmutu w złoto za pomocą przemian jądrowych.

W reaktorze atomowym można wytworzyć złoto, bombardując rtęć spowolnionymi neutronami. Powstały z Hg-196 nietrwały izotop rtęci Hg-197 zmienia się przez wychwyt elektronu w trwały izotop złota Au-197:

19680Hg + 10n → 19780Hg + γ
19780Hg + e− → 19779Au + νe

Zespół Arthura Dempstera w Argonne National Laboratory wytworzył złoto w takiej reakcji w 1947.

Wytwarzanie złota w przemianach jądrowych jest nieopłacalne i pozostaje jedynie ciekawostką.

Przypisy

  1. ↑ transmutacja, Witold Doroszewski (red.), [w:] Słownik języka polskiego PWN [dostęp 2014-09-12].
  2. ↑ Słownik Wyrazów Obcych.
  3. ↑ transmutacja. [w:] Słownik języka polskiego PWN [on-line]. [dostęp 2014-09-12].
  4. ↑ Darwin Charles Robert, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2014-09-12].
  5. ↑ kamień filozoficzny, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2014-09-12].
  6. ↑ Michała Sędziwoja Traktat Pierwszy: Preparowanie Eliksiru Filozoficznego. serwer1379308.home.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-20)]. przypis 51; Rafał Prinke i Leszek Weres Mandala życia, ISBN 83-03-00111-6 Poznań 1982 tom 2 str. 23.
  7. ↑ Klaus Hoffmann Sztuczne złoto, ISBN 83-214-0441-3 Złota Seria Literatury Popularnonaukowej Warszawa 1985 s.224 – 228.